
克里斯汀·索伦森上一年因罹患疾病导致颈部以下全身瘫痪之后,她做梦也没想到,只是隔了2个月,她就能步行参与女儿的婚礼。为她带来福音的是一项共同的复健技能——混合辅佐肢体(HAL)。它是一种可穿戴的半机械设备,更奇特的是,患者可经过脑电波操控全套设备,然后增强神经和肌肉机能。美国有线电视新闻网(CNN)近来重视了这一技能的运用远景,及其给病患带来的改动。
“我的心要炸开了”
55岁的克里斯汀·索伦森上一年颈部以下瘫痪。“不知疾病是怎样来的,”她说,“我之前一直都很好,每天练习。但有一天我的指尖开端刺痛,病况随之恶化。”
上一年10月,她被确诊出患有格林巴利综合征,这是一种影响身体神经体系的稀有疾病。走运的是,就在上一年早些时候,坐落佛罗里达州杰克逊维尔的布鲁克斯医疗中心成为美国首家运用日本研制的共同康复技能HAL的组织。
HAL本质上是一种可穿戴的半机械人,协助脊髓受损和肌肉萎缩的患者康复活动,增强神经和肌肉机能。它们又被称为“外骨骼”,一种由小型电动马达驱动的简便可穿戴设备。真实令人兴奋的是:患者用他们的脑电波操控全身“机械肌肉”。这与曾经的辅佐活动机械彻底不同,曾经的辅佐活动机械首要仍是经过病患的肢体活动来驱动。
当索伦森传闻由日本机器人学家山海嘉之研制的HAL时,她知道自己有必要一试。由于她决议步行参与2个月后女儿的婚礼。
当索伦森第一次测验运用HAL时,她连在平地上移动都无法做到。
布鲁克斯医疗中心一名练习有素的理疗师帮她把HAL穿戴在腰间和裤腿上,再接上传感器。传感器能接纳皮肤外表弱小的生物电信号,然后传达出患者的移动目的。收到信号的HAL会运用动力体系协助支撑穿戴者做出相应动作。这一功用可以协助穿戴者发生比本身感觉更强壮的力气。
当然,你不能盼望具有HAL后能立刻“面貌一新,大步流星”。而是需求进行长达数月的复健医治,有必要具有锲而不舍的决计和理疗师的协助。此外,当患者在跑步机上运用HAL时,还需辅之以体重操控设备,保证其坚持直立姿态。
在练习过程中,理疗师会记录下每位患者的运动设置——从步行到慢跑形式。他们会监控患者的动作,并相应调整设置,使患者的动作更天然。
索伦森说,开端感觉是,HAL在引导她的小腿肌肉做出仿照天然行走的动作,但后来她发现自己越来越多地“坐上驾驭位”开端操控HAL。“头几回练习往后,我的大脑连接到HAL,可以看到我在移动自己的腿。太难以幻想了!我的心都要炸开了。”
终究,经过近40次、每次继续一个半小时的练习,这位刚强的母亲和HAL一同克服了瘫痪,按期参与了女儿的婚礼。
商场潜力巨大
假如HAL得到遍及,那么获益的不只是是那些残疾或受伤的人。国际卫生组织数据显现,到2050年,60岁以上晚年人将逾越20亿,外骨骼体系可以为国际人口老龄化供给一个处理方案。
幻想一下,在不久的未来,跟着人类身体随年纪添加而衰竭,由活泼的大脑供给动力的外骨骼可以协助人们坚持站立,其商场运用远景可谓十分巨大。研讨公司Markets and Markets估计,到2023年全球医疗外骨骼商场估值将到达28亿美元。
现在,山海嘉之的外骨骼体系正在协助日本、菲律宾、德国和波兰的患者康复肌肉运动。虽然这位亿万富翁的公司姓名赛博达因(Cyberdyne)可能会让人想起美国科幻大片《终结者》中制作凶恶机器人的赛博达因技能,但这位日本机器人专家期望发明的技能不是为了战役,而是为了平和与复兴。
山海从小就喜爱机械。上世纪60年代,读小学三年级的他由于一本书与机器人结缘。这本书便是美国科幻作家艾萨克·阿西莫夫的代表作《我,机器人》。书中所反映的科技的活跃运用,让年幼的山海为之入神。“我其时就下定决计,要成为制作机器人的科学家。”
成年后的山海决议在日本筑波大学攻读工程学。1998年,山海制作了他的第一台HAL原型机(这也成为国际创始),并在接下来的几十年里将这个产品改善成今日时尚、简便的版别。2004年,他成立了公司赛博达因,要点重视怎么经过科技处理日本老龄化问题。
山海说,老龄人口不断添加,医疗和晚年照护本钱不断攀升。这些问题不可能只经过公共政策处理,需求依托商场的力气。他的愿景是发明这些“可穿戴的机械产品”“将人类、机器和信息交融在一同”。
CNN指出,曾经的机器人帮助技能首要用于军事用处。但现在,HAL代表了机器人帮助技能在非军事范畴的研讨成果,并构成一股风潮。例如,哈佛大学的研讨人员在2014年推出了一款柔软的外装,可以增强患者的力气,功用相似于HAL。在比方,福特等轿车制作商正在工厂里运用外骨骼技能,以减轻工人的疲惫。此外,相似HAL那样的技能还有逾越医疗范畴的潜力,从救援和支撑、劳动密集型工作到娱乐和晚年护理,包罗万象。
需求从零开端建立标准
眼下碰到的一个问题是,当新技能被发明出来时,几乎没有社会和法令规矩来标准它们。面临这一簇新的商场,赛博达因公司需求从零开端建立商场标准。
山海说,这些办法有必要事前进行评论,以便一切触及外骨骼等技能的制作和运用的各方都能坚持对开展方向的操控。
现在,赛博达因公司有两个品德委员会。一个致力于促进研讨;一个在发明和开展新设备和技能时坚持平和的理念。接下来,山海和他的团队将搜集医治数据,更好地改善现有医疗设备。
山海的方针是研制出可以更长时刻保持和增进人类健康的医疗设备。现在,他很快乐看到晚年人、严峻残疾人士都能从头取得独立。这也是索伦森的主意。
“不只我运用HAL,来自全国各地的人也前来运用这些设备,”她说,“我期望这种技能更简单取得。”
(修改邮箱:ylq@jfdaily.com)







